不同蓋印條件對光敏印章印文線條寬度的影響

陸 延，呂 晨，王長亮，包 清，周光磊，陳曉紅,*

(1.上海市公安局物證鑒定中心，上海市刑事科學(xué)技術(shù)研究院，上海 200083；2.司法鑒定科學(xué)研究院，上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，司法部司法鑒定重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200063）

在印章印文的檢驗(yàn)鑒定中，印文特征的體現(xiàn)主要以印章印面的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，但并不一定是印章印面結(jié)構(gòu)客觀完全的反映，而是多種因素影響下的穩(wěn)定性與變化性共存的特征體系[1]，影響印文特征的因素可能發(fā)生在印章設(shè)計(jì)制作、蓋印及保管過程中。其中，蓋印條件變化會(huì)對印文特征造成不同程度的影響。在印章印文鑒定實(shí)踐中，鑒定人員對蓋印條件變化下印文特征的分析評判主要以經(jīng)驗(yàn)判斷為主，但隨著印章印文司法鑒定專業(yè)技術(shù)的發(fā)展和法庭對鑒定意見質(zhì)證的要求越來越嚴(yán)格，對印章印文特征的定量分析方法的研究已經(jīng)成為印章印文鑒定中不可回避的重要課題[2]。

為了探究蓋印條件對印文特征及檢驗(yàn)結(jié)果的影響，一些學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)定量研究，例如利用計(jì)算機(jī)輔助比對系統(tǒng)，對同一枚印文在不同濃淡程度下的重合率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[3]，或研究印文濃淡程度、印染物種類、印文完整度等蓋印條件對利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別印章印文的影響[4]，也有通過蓋印機(jī)控制并改變蓋印壓力進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光敏印章在不同的蓋印壓力下的印文直徑?jīng)]有明顯變化[5]。

但上述文獻(xiàn)中涉及蓋印條件變化僅是定性描述為大（濃）、中、?。ǖ蛘咧谎芯繂我灰蛩?，而未對其他蓋印條件進(jìn)行定量控制和比較研究?，F(xiàn)有的文獻(xiàn)和報(bào)道中未見有定量研究不同蓋印條件下光敏印章印文線條寬度的變化規(guī)律。本文以蓋印壓力、印油量、印面與紙面接觸的持續(xù)時(shí)間（以下簡稱為蓋印時(shí)長）這三種蓋印條件作為研究因素，選取光敏印章印面上不同粗細(xì)線條的寬度作為研究對象，通過控制變量的研究方法進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)，對測量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，歸納總結(jié)線條寬度變化規(guī)律，為印章印文檢驗(yàn)的科學(xué)評價(jià)和綜合評斷提供一些量化基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

B1409 BANY系列壓板式光敏印章機(jī)、VSC8000文檢儀（英國Foster & Freeman）、日本進(jìn)口太陽牌5043紅色光敏印油。

制作3枚同版同材料同制作過程的光敏印章為實(shí)驗(yàn)用章（見圖1），均裝有帶支撐爪的章殼，以控制章面和紙張的起始相對位置，分別編號(hào)為A、B、C。所有實(shí)驗(yàn)用章均在歐標(biāo)牌A4紙張上蓋印印文，并使用有一定硬度的橡膠墊作為襯墊物。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)方法

采用單因素實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行比較研究。

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)方案表（見表1），1枚實(shí)驗(yàn)光敏印章需進(jìn)行6組不同蓋印條件的實(shí)驗(yàn)，每組蓋印300枚印文樣本，共有3枚光敏印章進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析的可靠性。

表1 單因素實(shí)驗(yàn)方案表Table 1 Each single factor for experiment

通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定每種研究因素在高、中、低三種水平的具體數(shù)值，設(shè)計(jì)三因素三水平表（見表2）。選取啞鈴片控制蓋印壓力大?。ㄈ＝10 N/kg），使用秒表控制蓋印時(shí)間長短，使用帶刻度的膠頭滴管吸取定量印油，通過后注油的方式控制印墊中的印油量，以改變印油濃淡程度。

表2 三因素三水平表Table 2 Three factors tested into each of three levels

1.2.2 測量方法

為了提高測量數(shù)據(jù)的精確度，以印章印面上的線條寬度作為標(biāo)準(zhǔn)值，并選取粗細(xì)不同的線條作為測量點(diǎn)，連接圖文上的固定點(diǎn)作輔助線確定印章印面和印文樣本上對應(yīng)測量點(diǎn)的位置。

具體操作：將印章印面和印文樣本分別放入VSC8000文件儀內(nèi)，使用軟件自帶的測量工具在印面上連接五角星的內(nèi)外頂點(diǎn)作輔助線（見圖2），與印面圖文線條有多處相交，在其中選取印文邊框?qū)挾菿1和文字筆畫寬度K2作為標(biāo)準(zhǔn)值，K1＝1.1 mm，K2＝0.55 mm。再以相同方式確定印文樣本上K1和K2相應(yīng)位置（見圖3），調(diào)整合適倍率，測量K1和K2的寬度值，并記錄結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)方法

本實(shí)驗(yàn)中，3枚光敏印章在不同蓋印條件下，

共計(jì)蓋?。?×6×300＝5 400

總測量數(shù)據(jù)量：2×5 400＝10 800

對測量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分別計(jì)算印文線條寬度的平均值、變化量、變化率和相對標(biāo)準(zhǔn)差，這4項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)在數(shù)據(jù)分析中的意義以及計(jì)算公式如下：

1）平均值

相同蓋印條件下300枚樣本印文線條寬度值的平均水平，可用于比較不同蓋印條件下的印文線條寬度。

式中xn為第n枚樣本印文線條寬度值，n為樣本量。

2）變化量

印文線條寬度值的平均值與對應(yīng)的印面線條標(biāo)準(zhǔn)值之差，可用于比較不同蓋印條件下印文線條寬度的變化大小。

變化量（R）計(jì)算公式：R＝x?k

式中k為印面線條寬度標(biāo)準(zhǔn)值。

3）變化率

印文線條寬度的變化量與其印面線條標(biāo)準(zhǔn)值的比值，可用于比較不同蓋印條件下印文線條寬度的變化幅度。

4）相對標(biāo)準(zhǔn)差

相同蓋印條件下的300枚樣本印文線條寬度值之間的離散程度，可用于比較不同蓋印條件下樣本印文測量值的穩(wěn)定性。相對標(biāo)準(zhǔn)差越小，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)越小，統(tǒng)計(jì)結(jié)果越穩(wěn)定。實(shí)踐中將相對標(biāo)準(zhǔn)差處在±5%之內(nèi)作為數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較好的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

相對標(biāo)準(zhǔn)差（V）計(jì)算公式：

式中S為標(biāo)準(zhǔn)差，x為平均值。

2 結(jié)果及分析

3枚實(shí)驗(yàn)光敏印章的印文線條寬度統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

2.1 數(shù)據(jù)分析

2.1.1 印章印面上不同粗細(xì)的線條在相同蓋印條件下的印文線條寬度變化規(guī)律

如表3中的數(shù)據(jù)所示，3枚光敏印章印文線條寬度變化規(guī)律反映趨近一致，綜合分析為：同一枚光敏印章印面上不同粗細(xì)的線條K1和K2，在相同的蓋印條件下，二者印文線條寬度的變化量趨近一致，線條K2寬度的變化率相對更大。在相同蓋印條件下，線條K2寬度平均值的相對標(biāo)準(zhǔn)差要普遍高于線條K1寬度平均值的相對標(biāo)準(zhǔn)差，說明300枚樣本中印文線條K2的測量數(shù)據(jù)波動(dòng)幅度相對較大。分析誤差原因：蓋印印文是多種因素共同作用的復(fù)雜過程，在實(shí)驗(yàn)中難以控制的因素有：隨著蓋印次數(shù)增多導(dǎo)致印油量逐漸減少、儲(chǔ)墨墊出油量與蓋印壓力不均勻、計(jì)時(shí)讀秒不夠精準(zhǔn)等，這些因素產(chǎn)生的隨機(jī)誤差主要表現(xiàn)在測量結(jié)果的分散性。所以，在相同蓋印條件下，較細(xì)的線條更容易受到蓋印過程中隨機(jī)因素的影響，導(dǎo)致測量值易發(fā)生變化。

2.1.2 印章印面線條在不同蓋印條件下的印文線條寬度變化規(guī)律

如表3中的數(shù)據(jù)所示，3枚光敏印章印文線條寬度變化規(guī)律反映趨近一致，綜合分析為：同一枚光敏印章印面上的線條K1或K2，在蓋印壓力大、印油濃重、蓋印時(shí)間長的條件下，其印文線條寬度的平均值均高于標(biāo)準(zhǔn)值。在蓋印壓力小、印油淺淡、蓋印時(shí)間短的條件下，印文線條寬度的平均值均低于標(biāo)準(zhǔn)值。在其他蓋印條件保持適中水平時(shí)，當(dāng)蓋印壓力變化范圍在15~80 N，其印文線條寬度變化區(qū)間約為[-0.11 mm，0.14 mm]；當(dāng)印油量變化范圍在0.5~2 mL，其印文線條寬度變化區(qū)間約為[-0.15 mm，0.08 mm]；當(dāng)印章與紙面接觸的持續(xù)時(shí)間變化范圍在0.5~5 s，其印文線條寬度變化區(qū)間約為[-0.16 mm，0.06 mm]。

表3 實(shí)驗(yàn)光敏章A、B、C在不同蓋印條件下的印文線條寬度變化Table 3 Statistics of the widths from imprinted lines of photosensitive seals A, B and C tested under different stamping conditions

值得注意的是，當(dāng)蓋印時(shí)間較短時(shí)，線條K2寬度平均值的相對標(biāo)準(zhǔn)差均高于5%，說明測量數(shù)據(jù)的波動(dòng)幅度較大，穩(wěn)定性較低。分析誤差原因：實(shí)驗(yàn)中模擬蓋印時(shí)間較短的具體數(shù)值為0.5 s，幾乎在印面與紙張相互接觸的一瞬間便完成蓋印。因蓋印時(shí)間太短，此過程中難以精準(zhǔn)控制各個(gè)變量導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

綜合3枚光敏印章實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取表格數(shù)據(jù)中的極值可知：同一枚光敏印章印面上不同粗細(xì)的線條，在相同蓋印條件下印文線條寬度的變化量趨近一致；同一枚光敏印章印面上的線條，在其他蓋印條件保持適中水平時(shí)，當(dāng)蓋印壓力變化范圍在15~80 N，其印文線條寬度變化區(qū)間約為[-0.11 mm，0.14 mm]；當(dāng)印油量變化范圍在0.5~2 mL，其印文線條寬度變化區(qū)間約為[-0.15 mm，0.08 mm]；當(dāng)印章與紙面接觸的持續(xù)時(shí)間變化范圍在0.5~5 s，其印文線條寬度變化區(qū)間約為[-0.16 mm，0.06 mm]。

3 討論

3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性

本實(shí)驗(yàn)對印文線條寬度進(jìn)行測量，在獲取定量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法，比較不同蓋印條件下印文線條寬度的平均水平和個(gè)體差異程度。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相對標(biāo)準(zhǔn)差幾乎都控制在5%內(nèi)，表明整體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較好，說明整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格遵守控制變量原則，較好地將研究因素以外的變量控制在合理偏差范圍內(nèi)。所以，本實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果具有客觀性和可靠性。

3.2 變化程度的相對性

觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在不同蓋印條件下，印文線條寬度變化量的最大值僅為0.16 mm。雖然該變化程度相對于直徑約為40 mm的印文來說幾乎可以忽略不計(jì)，但相對于較細(xì)的印文線條來說卻較為顯著。觀察本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在不同蓋印條件下，線條寬度變化率的最大值可達(dá)25%，且線條越細(xì)，變化率越大，這種變化在重疊比對中差異顯著，需進(jìn)一步進(jìn)行單獨(dú)研究。

3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的局限性

本實(shí)驗(yàn)研究的是單一因素對測量值的作用量，以直觀地了解蓋印壓力、印油量、印章與紙面接觸的持續(xù)時(shí)間各自對印文線條寬度的影響。但在實(shí)際情況中，印文的形成是復(fù)雜因素綜合作用的結(jié)果，如承受客體、襯墊物、印油（印泥）的種類等各因素排列組合具有諸多的可能性。所以，若要進(jìn)一步探究蓋印過程中各因素綜合作用對印文線條寬度的影響，還需進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)研究。

4 結(jié)論

光敏印章印文的線條寬度在不同蓋印條件下具有穩(wěn)定的變化區(qū)間；印面上不同粗細(xì)的線條在相同蓋印條件下的寬度變化量趨近相同，但較粗的線條在蓋印條件變化時(shí)，其寬度測量值的穩(wěn)定性與反映性較好。所以，在選取印文線條寬度作為比對特征時(shí)，應(yīng)選取較粗的線條進(jìn)行測量比對，測量結(jié)果的精確度更高。